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AC20VからDC12Vの回路での問題と解決策
- コンセントAC100VからトランスでAC20Vまで落とし、AC20VからDC12VとDC20Vを作る予定です。回路は全波整流後3端子でDCに安定化しています。
- ACからDCにする際、DC12Vの3端子が非常に熱くなる問題が発生しています。DC12は300mAほど流れるため、ACの段階で電圧をある程度落とすための分圧抵抗が必要です。
- トランスを使って20Vから14Vほどまで電圧を落とす方法も考えられますが、トランスの大きさが問題となるため、他の解決策を探しています。既に購入済みのトランスを変えずに解決する方法を教えてください。
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No2さんの考え方で良いです。DCにした後、3端子(12V)との間に抵抗を入れます。 もう少し親切に言うと、入手のしやすさから33Ωをお勧めします。 消費電力は 0.3×0.3×33≒3W となります。容量としてはその3倍10W程度の物をお勧めします。 33Ω10Wの抵抗を3端子(12V用)の前に入れることをお勧めします。それでも放熱には気を遣ってください。
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- macross73
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ANo.1さんの言うようにAC20VからDC20Vを作るのは電圧が低いですね。 整流ダイオードとレギュレータのドロップアウトを考慮して、3V以上の余裕をみるのが普通です。 もし、DC20Vの出力からDC12Vを作るとすると負荷が増えるので、さらにDC20Vのリプルが増加します。 どれくらいの電流を必要とするのか分かりませんが、平滑用コンデンサを増やせば多少は改善されますが・・・ 12Vのレギュレータの入力側に抵抗を入れる方法ですが、ANo.2さんとANo.4さんの抵抗値だと大きすぎます。 入力に15Vrmsくらいあった方がいいので、 (20-15)/0.3≒16.7 15Ωくらいの抵抗にした方が良さそうです。 抵抗の消費電力は0.3Aで1.35W なので、3~5Wくらいあればいいでしょう。
お礼
ありがとうございます。AC20Vですので全波整流ですと実測で28V近く出ています。取り出したいDCは最大で20Vなので入出力に8Vあります。これでもかなり発熱しておりますのでmacross73さんのおっしゃるように3V付近まで入力をさげて使いたいのですが20Vは50mAほどしか食わないのでこれでいいかと思っています。 28V-15Vで13Vまで抵抗で落とせそうですがさすがに13Vを落とそうとすると今度は抵抗が熱くなってしまいますのでスペースを見つつ落とす電圧を考えたいと思います。
- qann
- ベストアンサー率40% (223/546)
3端子レギュレータの入力電圧と出力電圧の差が大きいとそれだけ素子に負担がかかります。でも抵抗を挿入したら何にもなりません。レギュレータではなくなってしまいます。 トランスにタップが無い場合は図のように直列につないで二段階に落として使うのが良いでしょう。ただこの場合IC1に流れる電流は総合計となって増えますので、許容値をオーバーするようであればもうひとつ20Vレギュレータを買ってきて別途設置すればOKです。
お礼
下でも書かせていただきましたが20Vのほうも結構熱くなってますので20Vから取るのは厳しそうです。また20Vの三端子の基板を設置するスペースもないので現状維持かヒートシンクをおおきくするくらいしか思いつきません。
- tetsumyi
- ベストアンサー率25% (1954/7563)
DC12Vの3端子レギュレータの前に抵抗を入れてレギュレータの消費電力を減らすことができます。 整流後のDC電圧が28Vであれば10V程度電圧を落とすつすると10÷0.3=30Ωを入れてください。 この抵抗はその分の電力を食いますから充分なワット数の物を使ってください。
お礼
ありがとうございます。抵抗のはさみ方やワット数をお尋ねしようかと思いましたが上で教えていただきましたのでこちらの方向で進めようと思います。
現実的に、DC20Vを作るのに、AC20Vは低いですね。 AC24Vくらいを使用したほうが良いと思いますよ。 無負荷ですから、結構高めに出ますが、全負荷を掛ければ、けっこう落ちますからね。 実効地と平均値、損失を考えると、少し高めの交流電圧から落とすのが普通です。 こうしておかないとリップルノイズが出やすくなりますので。 20Vと12Vの出力と言う事ですが、20V側の出力に余裕があるのなら、20Vの低電圧出力に12Vの入力を繋ぐという方法があります。 20Vのレギュレーターに、12Vのレギュレーターで消費させる熱量を負担してもらうというやり方です。 オーディオ用の電源として使われるトランスは出来るだけ損失を大きくして出力電圧変動の少ない綺麗な電源を作ったほうが良い音が出ます。 電圧などギリギリの物を使うと、ノイズが乗りやすいですので、注意されて下さい。
お礼
ありがとうございます。 AC20でも全波整流後28V実測で出ていますので実際ACの段階で21Vほどあるかもしれません。実は±22までのオペアンプに±18で使用するつもりでしたが50mAくらい流しただけでこちらも結構厚くなったので20Vまであげました。できればこちらも電圧を落とそうかと考えていたのですが。 12Vは真空管のヒーターで4本使うので最低600mA流れますが三端子2つをつかってそれぞれに300mAにする予定です。20Vの三端子も今の段階で熱いので12Vの負荷までかけたくないのですが。。。
お礼
ありがとうございます。 実はブリッジダイオードから三端子アウトまでの基板を使っていまして10Wもの抵抗を入れるスペースがなさそうなのでACの段階で落とせればよかったのですが10Vと言わず5Vでも熱量はかなり変わると思いますのでスペースをみつつ考えたいと思います。